聚酯纤维结构以及性能
聚酯纤维生产工艺_图文
PET的物理性质
课程介绍
第一章 聚酯纤维生产工艺
• 第三节 聚酯纤维的生产技术及工艺
重点内容：聚酯纤维的的生产技术与工艺。
切片纺丝
优点： 聚合与纺丝相互独立，有利于纺
丝厂的合理布局 纺丝品种可根据市场的变化做出
快速改变，灵活性大 缺点：
工艺流程长 原料消耗和能耗高 单位产量的建设资金投入大 应用范围：适合小品种、多功能、差 别化纤维的生产，适合于长丝的生产
1.3. 1 原料的纺前准备及处理
切片的干燥
干燥的目的（普通聚酯切片含水率通常约为0.4％） – 干燥的目的是除去切片中的水分 – 提高聚酯的软化点；
1.3.3聚酯长丝的生产
按纺丝速度可分为 – 常规纺丝 – 中速纺丝 – 高速纺丝。
按工艺流程又可分为 – 三步法 – 二步法 – 一步法。
常规纺丝
常规纺丝-低速纺丝 纺丝速度低： 1000~1500m/min 采用纺丝卷绕-拉伸加捻-假捻变形的三步法工艺路线
(UDY-DY-TY)。 拉伸加捻速度为600~ 1000 m/min。 假捻变形的速度为120~160m/min。 可生产33~167dtex的聚酯长丝。常规纺丝工艺既可
同时使熔体增压，以保证稳定纺丝。
泵供量取决于齿轮齿谷的容积
和齿轮的转速
工作原理：两个齿轮转动→
吸入孔1成低压→ 熔体有吸入孔1进入→
1—熔体进口； 2—熔体出口；
充满齿轮的齿隙→
3—主动齿轮；
随齿轮的转动→
聚酯纤维的耐温范围
聚酯纤维的耐温范围一、聚酯纤维的耐温特性聚酯纤维的耐温特性主要取决于其化学结构和分子链的稳定性。
一般来说，聚酯纤维的熔点在240℃左右，这意味着在高温环境下，聚酯纤维会发生熔化或变形的现象。
因此，聚酯纤维的耐温范围一般在-70℃至150℃之间。
二、低温下的性能表现在低温环境下，聚酯纤维的物理性能会有所下降。
在-70℃以下的极端低温环境中，聚酯纤维可能会变脆，降低其抗拉强度和韧性。
因此，聚酯纤维在极寒地区的应用受到一定限制。
三、高温下的性能表现在高温环境下，聚酯纤维的性能也会受到影响。
当温度超过其熔点时，聚酯纤维会熔化或变形，失去原有的物理性能。
因此，在高温环境下，聚酯纤维的应用范围受到限制。
四、聚酯纤维的应用范围尽管聚酯纤维的耐温范围有限，但其在室温下的性能依然优异，广泛应用于纺织、塑料、电子、建筑等领域。
在纺织行业中，聚酯纤维常用于制作服装、床上用品、家居纺织品等。
在塑料行业中，聚酯纤维可以用于制作各种塑料制品，如瓶子、薄膜等。
在电子行业中，聚酯纤维常用于制作电缆、绝缘材料等。
在建筑行业中，聚酯纤维可以用于制作隔热材料、屋面防水材料等。
聚酯纤维还具有一定的阻燃性能，在一定程度上可以抵御火焰的侵袭。
因此，在一些特殊的应用场景中，聚酯纤维也被用于制作阻燃材料。
需要注意的是，聚酯纤维的耐温范围是一个相对的概念，不同的聚酯纤维产品可能会有所不同。
因此，在具体应用中，需要根据产品的技术指标和使用条件来选择合适的聚酯纤维材料。
总结起来，聚酯纤维的耐温范围一般在-70℃至150℃之间。
在低温环境下，聚酯纤维可能变脆；在高温环境下，聚酯纤维可能发生熔化或变形。
尽管如此，聚酯纤维仍然具有广泛的应用领域，如纺织、塑料、电子和建筑等。
在选择聚酯纤维材料时，需要根据具体的使用条件和产品要求进行合理选择。
涤纶的化学结构
涤纶的化学结构涤纶是一种合成纤维，化学结构为聚酯。
它由聚酯分子通过酯键连接而成。
涤纶的分子结构中包含酯基，酯基是由酸和醇分子通过酯化反应形成的。
涤纶的聚酯分子中还含有酯键和酯基以外的其他官能团，这些官能团赋予了涤纶良好的物理性质和化学性质。
涤纶的聚酯分子由若干个乙二酸和乙二醇分子通过酯化反应连接而成。
乙二酸是涤纶分子中的酸部分，它的化学式为HOOC-R-COOH，其中R代表有机基团。
乙二醇是涤纶分子中的醇部分，它的化学式为HO-CH2-CH2-OH。
涤纶的分子结构使其具有许多优良的性质。
首先，涤纶具有良好的强度和耐久性。
这是由于涤纶分子中酯键的结构稳定，能够抵抗外界的拉伸和磨损。
其次，涤纶具有较高的熔点和热稳定性。
这使得涤纶纤维可以耐受高温的处理过程，如热定型和热熔纺。
此外，涤纶还具有优良的耐化学品性能，可以抵抗酸、碱和有机溶剂的侵蚀。
涤纶的化学结构还决定了它的加工性能和用途。
涤纶纤维可以通过纺丝、纺织和后整理等工艺加工成各种纺织品，如纺织面料、纺织制品和纺织品。
涤纶纤维还可以与其他纤维混纺，以获得更多的性能和用途。
此外，涤纶还可以通过化学改性来改变其性质和用途，如改善其柔软性、抗静电性和抗菌性等。
涤纶作为一种合成纤维，在现代化学工业中具有广泛的应用。
它被广泛用于纺织、服装、家居、工业和医疗等领域。
涤纶纤维具有许多优点，如抗皱、易护理、耐磨损和耐用等。
涤纶纤维还可以通过特殊处理来改善其性能，如防水、阻燃和抗紫外线等。
总结起来，涤纶是一种聚酯纤维，其化学结构由聚酯分子通过酯键连接而成。
涤纶具有许多优良的性质，如强度、耐久性、熔点和热稳定性。
涤纶的化学结构决定了它的加工性能和用途，使其成为现代化学工业中广泛使用的合成纤维之一。
涤纶纤维在纺织、服装、家居、工业和医疗等领域有着广泛的应用。
通过深入了解涤纶的化学结构，我们可以更好地理解它的性质和用途，为相关领域的发展提供有力支持。
仿柞蚕丝聚酯纤维的形态结构和性能
第 ２ ７卷 第 １ １期 ２０ ０ ６年 １ １月
纺
织
学
报
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ． １ １２ １
０６ ＮＯ ２ ｏ Ｖ．
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｅ ｔｅ Ｒｅｅ ｒｈ ｏ ｒａ ｆＴ ｘ ｌ ｓ ａｃ ｉ
文章 编 号 ：２ ３９２ （０６ １－０４０ ０５ ．７ １２０ ）１ ９ ・３ ０
仿 柞蚕 丝 聚酯 纤 维 的 形态 结构 和 性 能
管新 海 ， 秀娥 白
（ 州大学 材料工程 学院 ， 苏 苏州 苏 江 ２５ ２ ） １０ １
摘
要 采 用 熔 融 纺 丝 法 将 改 性 聚 酯 切 片 制 成 具 有 与柞 蚕丝 相 似 截 面 形 态 和结 构 性 能 的 仿柞 蚕 丝 聚 酯 纤 维 ， 别 分
探 讨 了 仿 柞 蚕 丝 聚 酯 纤 维 和 柞 蚕 丝 纤 维 的 截 面 形 态 和结 构性 能 。研 究 结 果 表 明 ： 柞 蚕 丝 聚 酯 纤 维 与 柞 蚕 丝 纤 维 仿 具 有 相 似 的扁 平 状 截 面 形 态 ， 截 面 形 态 的 均 匀 性 较 好 ； 柞 蚕 丝 聚 酯 纤 维 的 取 向 因 子 、 性 形 变 、 弹 率 、 量 、 其 仿 弹 回 柔 功 系数 、 裂 强 度 和 断 裂 伸 长 率 都 比柞 蚕 丝 纤 维 的大 ， 其纤 维 的 声模 量 和 塑性 形 变 比柞 蚕 丝 的 塑性 形 变 小 ； 着 断 而 随 定 伸长 率 的 增 加 ， 柞 蚕 丝 聚 酯 纤 维 和 柞 蚕 丝 的 弹性 形 变 和 回 弹率 都 明显 下 降 ， 其 塑 性 伸 长 有 所 增 加 。 仿 但 关键词 柞 蚕 丝 ； 性 聚酯 纤 维 ； 面 形 态 ； 向结 构 ； 能 改 截 取 性
常用纤维结构和主要性能
常用纤维结构和主要性能一、天然纤维1.棉纤维：棉纤维是植物的种子毛，主要以纯状存在。
具有良好的吸湿性，能迅速吸收人体的汗水，保持干燥舒适；透气性好，具有良好的透气性，使皮肤可以自由呼吸；柔软度高，纤维柔软，适合制作内衣等贴身衣物。
2.麻纤维：麻纤维是麻科植物的茎皮和木质部分离子化的细胞。
具有较高的强度和耐磨性，是一种具有良好耐磨性的纤维；透气性好，纤维间有许多气孔，透气性良好，不易产生异味；吸湿性强，纤维具有很强的吸湿性，可吸湿约20%的湿度。
3.羊毛纤维：羊毛纤维是由绵羊的外部绒毛的剪切获得的。
具有良好的弹性和弯曲性，纤维可以弯曲并恢复其原始形状；保暖性能好，具有很好的保温性能，适合制作冬季衣物；吸水性能好，可以吸收湿气并迅速释放。
二、合成纤维1.聚酯纤维：聚酯纤维是将聚合物化合物熔融并拉丝制得的纤维。
具有较高的强度和耐磨性，是一种具有良好耐磨性的纤维；抗皱性能好，不易起皱，易于熨烫；耐温性能好，可耐受较高的温度。
2.聚酰胺纤维：聚酰胺纤维是通过聚合酰胺单体制备的高分子化合物。
具有良好的强度和耐磨性，并且具有良好的弹性；优异的抗老化性能，不易受潮和腐蚀；抗紫外线性能好，能有效防护对人体有害的紫外线。
3.聚丙烯纤维：聚丙烯纤维是从丙烯基合成物中制备的纺织品。
具有较高的耐化学腐蚀性，纤维不容易受到化学物质的腐蚀；保温性能好，在低温下也具有很好的保温性能；具有良好的弹性和弯曲性。
总结起来，常用的纤维结构包括棉纤维、麻纤维、羊毛纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维等。
其主要性能包括强度高、耐磨性强、吸湿性好、透气性良好、保暖性能好、耐温性好、抗紫外线性能好、抗皱性好等。
这些性能使得不同的纤维适用于不同的纺织品领域，满足了人们对不同用途纺织品的需求。
聚酯纤维的优缺点
聚酯纤维优点：1.断裂强度方面：聚酯纤维在合成纤维1.中是最好的一种，湿润时可以保持不变。
2..2.聚酯纤维的弹性是所有纤维中最大的一种，弹回性大，抗破坏性强，经过洗滌后的织物能保持原有样子不走样。
3.聚酯纤维具有羊毛同样的手感，适宜与羊毛混纺。
4.聚酯纤维5.的荷重小时，伸民也小，因此适于整理加工。
6.聚酯纤维对漂白助剂抵抗性能优良。
7.聚酯纤维耐酸性强。
8.聚酯纤维电绝緣性好。
9.聚酯纤维对日光和气候的抵抗性好。
10.聚酯纤维耐热性是合成纤维中最好的一种，开始软化点溫度为235-240摄氏度,融熔点为255〜260摄氏度。
11.吸湿性小，易洗，快干。
12.对微生物抵抗性强，不霉不蛀。
聚酯纤维缺点：1.聚酯纤维吸湿性低（不吸收汗），不适宜做內花。
2.聚酯纤维易感受靜电，故织物易沾汚，易起毛。
3.聚酯纤维耐碱性差。
4.聚酯纤维染色性能差。
5.聚酯纤维耐摩性较差。
6.聚酯纤维易熔化，如遇沒有熄灭的香烟灰，会将这种织物立刻烧成一个洞。
从聚酯纤维的化学结构来看，苯环和二个亚甲基键在化学上足很稳定的，而酯结合是富有反应性的，在酸和碱的作用下，酯基团容易发生水解。
但事实上聚醋纤维仍有相当好的附化学性能，这是甶于聚酯纤维具有髙度结晶性的缘故。
1.耐酸性：聚酯纤维对无机酸、有机酸以及氢氟酸都有很好的稳定性。
2.耐碱性：在温和条件下，纯碱和烧碱对聚酯纤维很少沒蚀。
但是在1%浓度以上的烧碱中，经长时间的沸煮，聚酯纤维会逐渐水解，最后纤维脆损。
3.耐氧化剂性能：聚酯纤维对各种氧化剂有很髙的稳定性，即使用高浓度的氧化剂在高温和长时间的作用下，也不会使纤维发生显著的脆损。
4.耐还原剂性能：聚酯纤维对各种还原剂也有很高的稳定性。
PTT纤维
前景
作为新型聚酯类纤维, PTT 纤维正以其性能优势在纺 织行业中崭露头角。PTT纤维市场前景广阔, 极具开发价 值。尤其在短纤维纱、混纺纱中弹性利用以及最终成品的 性能体现, 是值得深入研究的一个方向。今后应该对PTT 及其产品进行深入的研究, 使纤维的性能在织制成成品之 后能够得到充分的体现。
Ti(C4H9)4
270 ℃,5KPa
PTT
1, 3-丙二醇生产工艺
• 丙烯氧化法
• 乙烯氧化法
• 生物工程法
纺丝方法
两种纺丝工艺路线 • a.直接纺丝 将缩聚后的聚合物熔体直接经喷丝板喷丝后拉伸而成。 • b.切片纺丝 将缩聚后的聚合物熔体经造粒制成切片, 然后经干燥、 螺杆挤压、加温重新熔融, 再进行纺丝。
PTT纤维
进程
聚对苯二甲酸丙二酯( PTT) 纤维是一种性能优异的新 型聚酯纤维。近年来随着其原料1, 3-丙二醇生产新工艺的 开发, 为PTT 纤维的发展创造了条件, 90年代, 国外已经建 立了一定规模的生产装置。
PTT纤维制备
合成PTT 的工艺路线: （一）直接酯化法( PTA 法) PTA 法是用摩尔比为1. 4~ 1. 6的对苯二甲酸( PTA ) 与1, 3-PDO 为原料, 以Ti或Sb或其化合物为催化剂进行聚 合。
THX
Ti，常压 255~275℃ 255~275℃
PTA+1,3-PDO
26a
PTT
（二）酯交换法( DMT 法) DMT 法是用摩尔比为1.2~2.2的对苯二甲酸二甲酯( DMT )与1, 3-PD 为原料, 以Ti或Sb或其化合物为催化剂进 行聚合。
DMT+1,3-PDO140~220 ℃BHPT
PTT连续生产流程示意图
聚酯纤维的成分
聚酯纤维的成分聚酯纤维是一种合成纤维，其成分主要由聚酯长链聚合物组成。
聚酯纤维的制备过程中，通常使用聚酯原料与催化剂进行酯化反应，最终形成聚酯纤维的成分。
聚酯原料可以是由二元酸和二元醇通过酯交换反应得到的聚酯预聚体，也可以是由聚合酯单体通过聚合反应得到的聚酯聚合物。
聚酯原料的选择对聚酯纤维的性能有重要影响，不同的原料组合可以得到不同性能的聚酯纤维。
在聚酯纤维的制备过程中，催化剂起着重要的作用。
催化剂可以加速酯化反应的进行，提高反应速率和效率。
常用的催化剂有酸性催化剂和碱性催化剂。
酸性催化剂通常是有机酸或无机酸，碱性催化剂通常是碱金属盐或碱土金属盐。
选择合适的催化剂对聚酯纤维的制备过程具有重要意义。
聚酯纤维的成分主要是线性聚酯长链聚合物。
聚酯长链聚合物由聚酯单体通过酯化反应得到，具有一定的分子量和分子量分布。
聚酯单体中的酯基通过酯交换反应连接在一起，形成线性的聚酯长链。
聚酯长链的长度和分子量决定了聚酯纤维的性能，较长的聚酯长链可以提高纤维的拉伸性能和耐热性能。
聚酯纤维的成分还包括少量的添加剂和助剂。
添加剂可以改善聚酯纤维的染色性能、抗静电性能和抗菌性能等。
常用的添加剂有染料、防静电剂和抗菌剂等。
助剂可以改善聚酯纤维的加工性能和性能稳定性，常用的助剂有润滑剂、抗氧剂和紫外吸收剂等。
聚酯纤维的成分决定了其具有一系列的优异性能。
首先，聚酯纤维具有良好的强度和耐磨性，可以用于制作耐用的纺织品和工业材料。
其次，聚酯纤维具有较好的抗皱性和抗褪色性，可以保持纺织品的外观和色彩长久不变。
此外，聚酯纤维还具有良好的抗紫外线性能和耐高温性能，适用于户外用品和高温环境中的应用。
总结起来，聚酯纤维的成分主要由聚酯长链聚合物、催化剂、添加剂和助剂组成。
聚酯纤维的制备过程中，选择合适的聚酯原料和催化剂对纤维的性能有重要影响。
聚酯纤维具有良好的强度、耐磨性、抗皱性和抗褪色性等优异性能，适用于各种纺织品和工业材料的制备。
聚酯纤维的成分和性能特点使其成为一种重要的合成纤维材料。